《碳汇形成分类与计算评估方法学概论》连载之五

编者按  为给全国煦丰碳中和组织各级工委，国内985、211、双一流等高校，全球碳排放权、碳汇交易机构提供全球范围内的碳汇形成分类和碳汇计算评估方法学专业理论知识和具体实践办法，全国煦丰碳中和知识产权组织和《碳同化碳中和组合物光合溶剂、其制备方法及其应用》发明专利发明团队编著了中共中央国务院新质生产力杰出代表/煦丰碳中和技术培训系列教材之九《碳汇形成分类与计算评估方法学概论总目录》。本教材总目录共分37章172节570分节。今天发布的是：

《碳汇形成分类与计算评估方法学概论》连载之五

第05章

海洋碳汇分类及

计算评估方法学

海洋碳汇，常被称为“蓝碳”，是地球生态系统中至关重要的“捕碳者”。简单来说，它指的是海洋及其生态系统吸收和储存大气中二氧化碳（CO₂）的过程、活动和机制。为了能快速把握全貌，先来汇总海洋碳汇的核心分类及其主要的计算评估方法。

第01节  碳汇大类与具体类型及测量

一、海洋养殖碳汇

包括鱼类碳汇、蟹类碳汇、虾类碳汇、贝类碳汇如牡蛎、贻贝、蛤等贝类。基于贝类养殖产量和贝类壳体、软体组织的含碳率，计算其固定碳的量。

二、海岸带生态系统碳汇

红树林碳汇:红树林植物、土壤样方调查法：通过设立标准样方，测量生物量、土壤碳含量等。标志桩法：监测沉积物的堆积速率和碳埋藏量。

三、盐沼碳汇

盐沼植物（如芦苇、碱蓬）、土壤。同上，重点关注潮间带湿地植物的固碳能力和土壤碳库的动态变化。

四、海草床碳汇

海草植株、根系及沉积物。同上，评估海草光合作用固碳以及其减缓水流促进碳沉降的能力。

五、海水水体碳汇

浮游植物碳汇：浮游植物（藻类）叶绿素a法：通过测量叶绿素a浓度推算浮游植物生物量，估算光合作用固碳量。

六、大型藻类碳汇

养殖或野生的大型海藻，如海带。评估藻类养殖的产量和固碳效率，计算其通过收获从水体中移除的碳量。

七、微生物碳泵

溶解有机碳（RDOC）碳汇：微型生物活动产生的惰性溶解有机碳，机理较为复杂，目前多集中于科学研究层面，通过分析海水中有机碳的组成和转化路径来评估。

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第02节  理解海洋碳汇的重要性

海洋碳汇之所以备受关注，是因为它在地球碳循环中扮演着不可替代的角色：

一、超强的固碳能力

海洋是地球上最大的活跃碳库，储碳量约是大气的50倍。它吸收了人类活动排放的约三分之一的二氧化碳，对减缓全球气候变暖起到了关键作用。

二、实现“双碳”目标的重要路径

增加海洋碳汇与减少碳排放（减排）同样重要，是我国实现碳达峰和碳中和（“双碳”目标）不可或缺的自然解决方案。

三、催生“蓝碳经济”

随着碳汇核算方法的成熟，海洋碳汇正逐渐成为可测量、可交易、可融资的生态产品。例如，福建已完成了全国首例跨国海藻碳汇交易，广东也落地了多笔红树林碳汇交易，这为沿海地区带来了新的绿色发展机遇。

第03节  核心计算方法学

海洋碳汇的计算评估是其从“生态价值”走向“市场价值”的基础。目前，我国已经建立了相对规范的技术体系。

一、核心标准

自然资源部于2022年发布、2023年1月1日起正式实施的《海洋碳汇核算方法》（HY/T 0349-2022）是我国首个综合性海洋碳汇核算行业标准。它系统性地规范了核算工作的流程、内容和方法。

一、主要技术手段

标准中推荐的方法力求基层可操作、区域可对比。

对于海岸带生态系统（红树林、盐沼、海草床），主要采用群落样方调查法和标志桩法。通过在典型区域设置标准样方和沉积物标志桩，定期测量植被的生长量、土壤碳密度以及碳埋藏速率，从而计算固碳量。

对于水体中的浮游植物，则常用叶绿素a法。通过检测水体中叶绿素a的浓度来推算浮游植物的现存量，进而估算其通过光合作用固定的碳量。

三、数据来源与参考

核算数据优先来源于实地调查。如果某些参数不具备实地调查条件，该标准也提供了相关系数的参考值，确保了方法在更大范围内的适用性。

第04节  鱼类碳汇的检测办法

鱼类碳汇的检测办法旨在量化鱼类在碳循环中的作用，主要包括它们直接储存的碳以及通过生命活动间接影响的碳。以下是核心的检测方法、相关研究案例及面临的挑战。

下表汇总了主要的检测方法及其核心思路和应用场景。

一、方法类别/方法名称/典型应用/特点

（一）代谢过程分析法

放射性同位素示踪模型：用14C标记鱼类食物，区分其代谢排放的碳是来自食物（外源碳）还是自身分解（内源碳）。机理研究；精确量化鱼类在“生物泵”中的作用

（二）生物量评估法

碳含量法：基于渔获物产量和其身体的平均碳含量，计算从水体中移出的碳量。区域渔业碳汇评估；如中国近海、广西捕捞渔业评估。

（三）生态系统动态监测法

灰色-马尔科夫模型：结合现场调查数据，预测特定海域鱼类生物量碳储量的未来变化趋势。海洋牧场等特定生态系统的资源动态预测与管理。

（四）直接观测法

受控实验系统法：在密闭受控环境中（如透明箱体），直接监测鱼类养殖活动引起的大气CO2浓度变化，直接测定渔业活动对大气CO2的净吸收量。

二、代谢过程分析法

这类方法侧重于揭示鱼类参与碳循环的内在机理。

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（五）放射性同位素示踪模型

这是目前最精细的方法之一。研究人员会用放射性碳同位素（如14C）标记鱼类的食物，然后精密追踪并测量鱼类通过分泌、呼吸、排便等不同途径排放的各类含碳物质（如溶解有机碳DOC、颗粒有机碳POC、二氧化碳等）的量。通过质量守恒原理，可以建立参数化模型，量化鱼类在海洋碳循环，特别是在促进“生物泵”（将表层碳快速输送到深海）效率方面的贡献。这种方法能清晰区分碳是来自摄入的食物还是其自身身体的分解，为评估鱼类的碳汇功能提供重要的科学参数。

三、生物量评估法

这类方法基于鱼类的生物量来直接估算其固定的碳量，是当前区域尺度评估中应用最广泛的方法。

碳含量法：其核心公式较为直接：碳移出量=渔获产量×鱼类身体的平均碳含量率。例如，在研究中国近海或广西的海洋捕捞渔业碳汇时，学者们会收集多年的渔业捕捞产量数据，并结合实验测定的不同鱼种的碳含量比例（如鲜样碳含量约为11%-13%），来计算出通过捕捞从海洋中永久移除的碳量。这种方法的数据相对易于获取，适用于大尺度的历史和现状评估。

四、生态系统动态监测与预测法

这类方法关注鱼类碳储量的动态变化，并尝试进行预测，为管理提供依据。

灰色-马尔科夫模型

在海洋牧场等特定生态系统中，研究人员通过地笼网采捕等方式定期调查鱼类的生物量，并利用元素分析法测定其碳含量。然后，可以运用灰色-马尔科夫模型这类预测工具，结合历史数据，对未来一段时间内鱼类碳储量的变化趋势进行预测。这种方法有助于管理者了解资源动态，制定合理的开发策略。

五、直接观测法

这类方法试图在最接近真实的条件下，直接测量鱼类养殖活动产生的碳汇效应。

受控实验系统法

为了更直接地评估碳汇能力，有研究设计了受控实验系统，例如使用透明的亚克力箱体构建一个密闭的养殖环境。系统通过在线气体检测变送器实时监测箱内水体上方空气中的CO2浓度，并通过自动控制系统补充CO2以维持设定浓度。通过对比有养殖对象的实验组和空白对照组在一定时间内补充的CO2量差值，可以直接核算出养殖活动引起的直接碳汇能力。

六、应用与挑战

在实际应用中，上述方法服务于不同目标。例如，碳含量法被用于评估中国近海渔业生物捕捞群体的碳汇量，结果显示其规模可观，但也呈现出波动变化。同时，该领域也面临一些挑战：

（一）数据的连续性与完整性

尤其是对于野生鱼类种群，长期、连续的监测数据仍较缺乏。

（二）生态系统的复杂性

海水温度、盐度、pH值等多种环境因素相互作用，影响着碳储量的准确模拟与预测。

（三）评估标准的统一

目前不同研究和区域间的评估标准尚存差异，需要建立更统一的体系以利于结果对比和市场应用。

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第05节  发展动态与未来趋势

海洋碳汇领域正处在快速发展和创新阶段。

一、纳入全国碳市场

2026年3月，福建省霞浦县的红树林植被修复项目成功在全国温室气体自愿减排（CCER）注册登记系统完成登记，成为我国海洋领域首个CCER项目。这标志着红树林等蓝碳生态系统的碳汇价值正式得到国家碳市场的认可，可以用于企业抵消碳排放，极大地激发了社会资本参与海洋生态保护修复的热情。

二、金融与保险创新

各地积极探索与海洋碳汇相关的绿色金融产品。例如，福建省推出了海带碳汇指数保险，为养殖户因特定环境变化导致碳汇减少的风险提供保障。广东省也在探索林业碳汇质押贷款、专项保险等产品，为碳汇产业发展保驾护航。

三、技术前沿探索

beyond传统的生态系统，科学家们正深入探索“微生物碳泵”（MCP）的机理。它揭示了海洋中的微型生物如何将活性碳转化为可长期储存的惰性溶解有机碳（RDOC），这被认为是海洋长期储碳的核心机制之一，未来可能催生新的增汇技术。